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第30章 邀游太空(2)

天文观测证明,整个太阳系正在以每秒19公里的速度向织女星附近的方向运行。

认识牛郎星

和织女星相对应的是银河东岸的一等亮星牛郎星,学名叫天鹰座。牛郞星和织女星一样,都是夏季夜空里著名的亮星。

牛郎星离地球约为16光年,它的直径是太阳直径的1.6倍,表面的温度为7000℃左右,呈现银白色。

牛郎星的自转速度非常快,大约7个小时就能自转一周,因此牛郎星的形状呈现扁圆形。根据推算,牛郎星的赤道半径是极半径的1.5倍。

牛郎星的两侧各自有一颗比较暗的星,分别为河鼓一、河鼓三,它们和河鼓二合称“河鼓三星”。河鼓三星就像一根长长的扁担一样,因此民间又称它为“扁担星”。据说牛郎(河鼓二)在扁担的中间,两肩挑着两个儿子河鼓一与河鼓三,始终都在追赶着织女。

在夏季的星空里,牛郎星、织女星以及天津四三颗亮星,共同构成醒目的大三角形,称其为“夏季大三角形”。牛郎星坐落于大三角形的南端。

在夏、秋季节的上半夜里,牛郎星与织女星在天空里的位置比较高,这个时候是观测它们的季节。

什么是北极星

每当人们观看天空的时候,肯定会看到满天繁星都从东向西移动;可是只有一颗星看上去却一直不动,满天的星星全都围绕着这颗星星运转,它成了群星的运转中心。它就是北极星。

北极星是北方星空小熊星座里的一颗星。事实上,它并不是不动,而是由于它处于地球北极的正上方,距离天北极很近,因此不容易用肉眼观察。天北极其实是一个假设的参考点,并非实际存在的点。

天北极是地球的旋转轴在天球上面的投影。因为地球自转轴的运动,天球上的北极并非固定不动。天北极绕着它的平均位置,每25800年旋转一周,因此不相同的时期就会有不相同的北极星。北极星距离人们约782光年,看上去并不是很亮,可是因为它正好在天北极的位置,替人们指示了方向,所以天文工作者以及地质工作者经常用它来测定自己所处的纬度以及南北方向。

天空里最亮的星星

在冬春两季的上半夜里,处于偏南方向的天空中,能看见一颗一天里最亮的恒星——天狼星。天狼星的学名叫做大犬座。天狼星耀眼的光辉,十分惹人注目。天狼星事实上是一对互相绕转的双星,人们需要借助于较大的望远镜才可以分辨出来。

主星要比伴星亮一万多倍,因此,肉眼所看见的天狼星的亮光差不多都来自这颗主星。天狼星的主星是一颗非常普通的蓝白星,质量和直径仅仅是太阳的两倍,光度是太阳的二十多倍。由于它距离地球非常近,仅为8.7光年,所以在人们看来,它的亮度列居全天第一。

昏暗的天狼星的伴星在天文学史上“功勋显著”。依据牛顿的力学定律以及天狼星主星的运动轨道来看,人们早就已经预言到它的存在了。而且通过和主星相对比,看到它的“个儿”非常小,不过通过力学证明,它的质量和太阳差不多。这就表明它的密度是相当大的。像天狼星伴星这类低光度、高温度、高密度的恒星,都被称做白矮星。天狼星伴星是历史上首颗被人们发现的白矮星。

水星上为什么会有大气

水星的质量只占地球的5.36%,个头比月球大不一点,引力也很微弱,只占地球引力的1/3左右。这就令水星的运动速度接近气体分子的热运动速度了。另外,水星距离太阳只占地球的1/3左右,受到的光照强度却是地球的6倍。水星表面的最高温度为42712℃,这给气体分子的逃逸提供了巨大的动力。所以,人们都认为水星上是不会存在大气的。

可是,事实上的观测不断地改变着人们的看法:70年代,经过对水星凌日的观测知道,水星的大气气压大约是地球的1/10000。1985年,美国宇航局经过光谱分析,看到水星大气里,每立方厘米共有15个钠原子。不过,这儿的“大气”还不能和地球以及其他行星上面的大气层相比,只不过是依附于水星的不太紧密的稀薄气体罢了。

这些气体从哪来呢?通常认为一共有3种可能:一个就是来自于水星的内部;第二就是占“近水楼台先得月”的便利,俘获了太阳风里面的电子以及质子从而结成了氢原子;第三是岩石里面的铀、钍等放射性元素经过Q衰变释放出来的氦。这些方式所产生的气体数量非常少,水星大气无疑非常少了。

春夜里第一亮星是哪颗

大角星是北天著名的亮星,它处在牧夫星座里。春天的夜空,人们顺着北斗七星的斗柄曲线,向东南方延伸,在和斗柄长度差不多的地方,就可以找到大角星。

西方称其为“亚克多罗斯”,意思就是“熊的守护者”。这或许是因为它距离大熊座很近,老是跟在大熊的后面。

大角星为一等亮星,大角星的亮度为全天第四。因为第二、三号亮星偏于地球南极,所以对于我国的观测者来讲,最亮的星——天狼星消失以后,大角星是天空中的第一亮星。大角星距离地球大约36光年,表面温度为4200℃,较太阳的表面温度低许多。可是,大角星的发光本领比太阳强100多倍,这是因为大角星的直径是太阳直径的27倍,发光表面是太阳的700倍以上。因此,大角星是一颗红巨星。

在所有最亮的、肉眼能够观察得到的恒星里,大角星的运行速度最快。大角星以每秒483公里的速度运行,它在太空里已经遨游了许许多多个世纪。大角星和地球之间的距离很近,仔细观测的时候能看到大角星在天球上的移动。

在中国古代,大角星被看成是东方苍龙的一只角,这就是大角星的来历。阿拉伯人将大角星看成是“哈利斯·阿萨马”,是“天的忠实守护者”的意思。

火角星作为能够确定方向、显示季节的星,受到了历代人民的高度重视。

什么是帝王之星

轩辕十四是狮子座里的主星,学名叫做狮子座。在缺少大星的春季天空里,轩辕称得上是春星之王了。轩辕十四是一等星,因为轩辕十四位于黄道上,始终被人们重视,都将它看成是“王者之星”。

轩辕是中国上古帝王黄帝的名字。古代人对黄帝非常崇敬,于是将天上的星宿命名为轩辕。轩辕这一组星共为17颗星,轩辕十四是其中的第十四颗星。轩辕十四坐落于狮子座的正中间,从北斗的天权引出来一条直线,经过天玑延长了大约十倍,刚好遇到了轩辕十四。

轩辕十四的光呈现蓝白色,亮度比太阳亮260倍。轩辕十四距离地球约84光年。

因为地球的公转,大约每年的8月20日左右,太阳正好处于地球和轩辕十四之间。在白昼,人们不能看到它被太阳遮没的景象。月亮有时也会运行在轩辕十四的方向上,这个时候我们能看到轩辕被月亮遮住的景象。这种景象被人们称为“月掩星”。

地球和月球到底有多远

“嫦娥奔月”已经不再是神话,人类已经不止一次地到达过月球。那么,地球到月球到底有多远呢?

由于美国宇航员到达月球后在那里安装了激光反射器,美国和法国科学家从地球向月球发射出激光,由月球上的激光反射器反射回来,为地球上的两个天文台所接收,从而测得了地球与月球之间的平均距离为384400千米。这两个天文台,一个位于法国的格拉斯市,一个位于美国的得克萨斯州。

神秘的月球曾引起了古代天文学家们的注意。早在公元前2世纪,占希腊天文学家克拉符迪·托勒密在其著作中预测,从地球到月球的距离为367000千米。这在当时已经是相当精确了。直到1946年,通过雷达才测出地球和月球之间的距离为384397千米。现在,运用激光技术可以测得地球与月球之间更为精确的距离,其误差仅为几米。根据美国和法国科学家的精确计算,现在月球对地球的轨道是:近地点为356500千米,远地点为406800千米。

什么是黄道十二宫

黄道,即太阳在天空中周年视运动的路径。古代人为了表示太阳在黄道上的位置,把黄道从春分点起向东划分为12等分,每等分为一宫,黄道上黄经30度有一个星座,故把黄道上的12个星座称为黄道十二宫。太阳在黄道上大致每月经过一个宫。黄道十二宫是白羊宫、金牛宫、双子宫、巨蟹宫、狮子宫、室女宫、天秤宫、天蝎宫、人马宫、摩羯宫、宝瓶宫和双鱼宫。

由于月球、太阳等对地球的吸引,使地球自转轴的方向发生变化,造成春分点在黄道上缓慢西移(约26000年移动一周),这种现象在我国古书上称为“岁差”。由于岁差现象,北极星将轮流替换,到公元13600年,现在的织女星将成为那时的北极星。

由于地球、月球和九大行星轨道面夹角较小,而且常从黄道十二宫经过,所以十二宫成了黄道上的重要标志。

“九星联珠”会引发灾难吗

1982年,太阳系的九大行星(即水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星)曾运行到太阳一侧,连成一线。当时,一些别有用心的人就说:“‘九星联珠’会引发灾难性的地震”,“地球将遭受毁灭性的打击”。事实证明,这完全是一派胡言。

我们知道,行星问的引力对某些地震的发生是有影响的,但是,我们决不能把这种在特定条件下的外力作用无限夸大。对地球来讲,主要影响来自太阳和月亮,其他行星虽然也起到一点作用,但毕竟太微弱了。据统计,“九星联珠”达到影响的最大值也不过是月亮对地球影响的万分之一,况且,月球对地球上的地震也起不到决定性的作用,其他行星就更不用说了。

历史是最好的见证人。“九星联珠”并非千载难逢的罕事。它的周期大约是179年。从战国有地震记载的公元前780年到现在,这种现象已经出现过十多次,但是我国历次8级以上的大地震却偏偏不是在这个时候,世界上其他地区地震发生的时间,也都与“九星联珠”无关。

什么是河外星系

在晴朗的夜晚,我们可以看到天空中有一条白茫茫的光带,好像一条流过天空的大河,我国古代称它为“银河”。其实,它并不是一条河,而是由一千多亿颗恒星和其他天体所组成的巨大的恒星系统,叫银河系。我们的太阳就位于离银河系中心约三万光年的地方,整个太阳系以每秒约二千五百千米的速度环绕着银河系中心旋转。

在银河系以外的庞大的恒星系统称为河外星系,它与银河系是同一级别的恒星系统,也是由几十亿、几百亿甚至上千亿颗恒星组成的巨大的恒星集团。目前,我们已发现的河外星系有十亿个以上,按照它们的形状和结构可分为旋涡星系、棒旋星系、椭圆星系和不规则星系等。

然而,在这么多的河外星系中,距离银河系最近的河外星系却是大麦哲伦星云,它离我们地球约十六万光年;其次是小麦哲伦星云,离地球约十九万光年。这两个星系是1519年~1522年由麦哲伦率领的船队在进行历史上第一次环球航行时发现的,除太阳、月球和银河外,它们是天空中最显著的观测目标。

什么是冥王星

冥王星是太阳系的九大行星之一,按距离太阳的远近排为第九,这个“老九”是太阳系行星家族中一个颇为特殊的成员。

首先,冥王星是九大行星中发现最晚的一个,许多天文学家为寻找冥王星付出了艰巨的努力,汤普在对比了30万颗星星的位置后,终于在1930年3月才使它显出了真容,也就是说迄今为止,发现冥王星才只有70多年。

其次,人们一定不曾想到,给冥王星命名的并不是声名显赫的大科学家,而是一位天真的小姑娘。1930年3月24日,英国的所有报刊几乎都报道了美国天文学家克拉利·汤普发现新行星的特大新闻。然而,这颗新发现的行星尚没有命名。在牛津大学图书馆供职的弗·曼德思在与家人共进早餐时,热烈地谈论着天文学界的这一重大发现。席间,他年仅11岁的孙女威尼什衣·贝尔娜提议用地府中的“冥王”来命名新行星,电报立即发至美国,获得了当时正在为新行星命名而议论纷纷的科学家们的一致通过,审定记录上写道:小姑娘的取名立意新颖,且冥王(Pluto)与美国洛弗尔(P.Lwell)天文台两个词的起首字母又刚好相同,从太阳系家族成员来看,这一名字还能与原来的天王星、海王星等构成一个有机的整体。

银河系有多大

在晴朗无月的夜晚,我们可以看到天空中有一条白茫茫的光带,好像一条流过天空的大河,我国古代称它为“银河”或“天河”。但它并不是一条大河,而是由一千多亿颗恒星和其他天体所组成的巨大的恒星系统——银河系。

银河系里大多数恒星集中在一个扁盘状的空间范围内,好像一个铁饼。此外,还有一部分恒星稀疏地分布在一个近似球状的空间范围内,叫做“银晕”。银晕的直径有10万光年,银盘的直径大约有8万光年。银盘的厚度各处不一,中心最厚,大约有1.2万光年左右。在银盘里,恒星和星际物质并不是均匀分布的,而是形成一团一团的“云”,沿着几条旋臂分布。这种旋臂从银核向外伸展,像螺旋一样绕在银核周围,因此,银河系属于旋涡星系。我们的太阳就位于离银河系中心约3万光年的地方。整个太阳系以每秒约250千米的速度环绕着银河系中心旋转,大约需2.5亿年才旋转一圈。

太阳活动对地球的影响

太阳活动是太阳大气里一切活动的总称。其主要表现有黑子、光斑、谱斑、耀斑、日珥等。太阳活动有时剧烈,有时减弱,平均以11年为周期。当太阳活动减弱时,称为宁静太阳,这时太阳的无线电辐射微弱,并且稳定。当太阳活动强盛时,称为扰动太阳,这时从太阳上发射大量的紫外线、x射线、微粒流与强射电波。当太阳上这些增强的辐射分别抵达地球时,就会引起电离层骚扰,使地面短波无线电通讯受阻,甚至中断,而长波通讯加强,会引起大的极光和磁暴(使指南针作不规则的抖动而失去指示方向的作用)。

太阳活动还会使地面气候出现异常变化,导致地震的发生,宇宙航行受到威胁,等等。此外,太阳活动与生物和人类也有着密切的关系。

什么是黑洞

黑洞是广义相对论所预言的一种天体,与其他天体本质上的差别是引力作用占绝对优势。在质量很大、半径很小因而密度极大的星体周围,存在着极其强大的引力场。在这个小范围内,因为引力压倒一切,物质只能被吸引进去,无法向外跑掉,连光也被吸引住了,辐射不出来,这就是黑洞。

当星体发展到晚期,热核反应因原料消耗殆尽而逐渐停止,由热核反应所产生的排斥作用也逐渐衰减。如果这时星体还保留有相当大的质量,构成星体的物质之间的各种形式的斥力都抵挡不住巨大的引力,原来处于相对稳定状态的星体就向中心坍缩,当这种坍缩超过了一定的限度,就会出现黑洞。1996年,天文学家发现银河系中心有一个巨大的黑洞,它以2000千米/秒的速度围绕银河系中心运动。